(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｉの１種類以上の化合物と、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの１種類以上の化合物とを含むことを特徴とする液晶媒体。
【化１．１】
0005615485.tif 000098
（式中、
Ｒ０は、炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【化１．２】
0005615485.tif 000099
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、式中加えて、１個以上の水素原子はハロゲンで置き換えられていてもよく、
Ｌ１は、ＨまたはＦを表し、
ｎは、１または２を表し、および
【化２】
0005615485.tif 000100
を表す。）
【化３】
0005615485.tif 000101
（式中、
環Ｃは、１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンを表し、
ａは、０または１であり、
Ｒ３は、炭素数２〜９のアルケニル基を表し、および
Ｒ４は、式ＩのＲ０に対して示される意味を有する。）
【請求項２】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項１記載の液晶媒体。
【化４．１】
0005615485.tif 000102
【化４．２】
0005615485.tif 000103
【化４．３】
0005615485.tif 000104
【化４．４】
0005615485.tif 000105
【化４．５】
0005615485.tif 000106
【化４．６】
0005615485.tif 000107
（式中、Ｒ０およびＬ１は、請求項１中に示される意味を有する。）
【請求項３】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項１または２に記載の液晶媒体。
【化５】
0005615485.tif 000108
【化６】
0005615485.tif 000109
（式中、
Ｒ３ａおよびＲ４ａは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはＣ３Ｈ７を表し、および
ａｌｋｙｌは、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基を表す。）
【請求項４】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし３いずれか一項記載の液晶媒体。
【化７】
0005615485.tif 000110
（式中、
Ｒ０は、請求項１中に示される意味を有し、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩ中では単結合も表し、および
ｒは、０または１を表す。）
【請求項５】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項４に記載の液晶媒体。
【化８】
0005615485.tif 000111
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４中に示される意味を有する。）
【請求項６】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項４に記載の液晶媒体。
【化９．１】
0005615485.tif 000112
【化９．２】
0005615485.tif 000113
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４中に示される意味を有する。）
【請求項７】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項４に記載の液晶媒体。
【化１０】
0005615485.tif 000114
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４中に示される意味を有する。）
【請求項８】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項４に記載の液晶媒体。
【化１１】
0005615485.tif 000115
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４中に示される意味を有する。）
【請求項９】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし８いずれか一項記載の液晶媒体。
【化１２】
0005615485.tif 000116
（式中、
Ｒ０は、請求項１中に示される意味を有し、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、および
【化１３】
0005615485.tif 000117
を表す。）
【請求項１０】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし９いずれか一項記載の液晶媒体。
【化１４】
0005615485.tif 000118
（式中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、炭素数９までのｎ−アルキル基、アルコキシ基、オキサアルキル基、フルオロアルキル基またはアルケニル基を表し、
Ｙ１は、ＨまたはＦを表す。）
【請求項１１】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし１０いずれか一項記載の液晶媒体。
【化１５】
0005615485.tif 000119
（式中、
Ｒ０は、請求項１中に示される意味を有し、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表す。）
【請求項１２】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし１１いずれか一項記載の液晶媒体。
【化１６．１】
0005615485.tif 000120
【化１６．２】
0005615485.tif 000121
（式中、
Ｒ０は、請求項１中に示される意味を有し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表す。）
【請求項１３】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項４に記載の液晶媒体。
【化１７】
0005615485.tif 000122
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項４中に示される意味を有する。）
【請求項１４】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を更に含む請求項１ないし１３いずれか一項記載の液晶媒体。
【化１８．１】
0005615485.tif 000123
（式中、
【化１８．２】
0005615485.tif 000124
を表し、
Ｒ０は、請求項１中に示される意味を有し、
Ｙ１およびＹ２は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、および
環ＤおよびＥは、同時にシクロヘキシレンを表さない。）
【請求項１５】
以下の式から選ばれる１種類以上の化合物を含む請求項１４記載の液晶媒体。
【化１９】
0005615485.tif 000125
（式中、Ｒ０およびＸ０は、請求項１４中に示される意味を有する。）
【請求項１６】
１〜２５質量％の式Ｉの化合物と、
２５〜８０質量％の式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物と、
５〜３０質量％の、式ＶＩ−２ａ、ＶＩ−２ｂ、ＶＩ−２ｃおよびＶＩ−２ｄから成る群より選択される化合物と、
を含む請求項７ないし１５いずれか一項記載の液晶媒体。
【請求項１７】
式Ｉの化合物。
【化２０】
0005615485.tif 000126
（式中、
Ｒ０、ｎ、Ａ、ＢおよびＬ１は、請求項１中に示される意味を有し、
【化２１．１】
0005615485.tif 000127
を表し、
ただし、
【化２１．２】
0005615485.tif 000128
および／または、ｎは、２である。）
【請求項１８】
【化２２】
0005615485.tif 000129
請求項１７記載の化合物。
【請求項１９】
Ｌ１はＦを表す請求項１７または１８記載の化合物。
【請求項２０】
以下の式から選ばれる請求項１７ないし１９いずれか一項記載の化合物。
【化２３】
0005615485.tif 000130
0005615485.tif 000131
0005615485.tif 000132
0005615485.tif 000133
（式中、Ｒ０およびＬ１は、請求項１７中に示される意味を有する。）
【請求項２１】
電気光学的目的のための請求項１ないし２０いずれか一項記載の液晶媒体または化合物の使用。
【請求項２２】
請求項１ないし２０いずれか一項記載の液晶媒体または化合物を備える電気光学的液晶ディスプレイ。
【請求項２３】
請求項１で定義される式Ｉの化合物の１種類以上と、
請求項１で定義される式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物の１種類以上と、
請求項４で定義される式ＩＶ〜ＶＩＩＩの化合物、請求項９で定義される式ＸおよびＸＩの化合物、請求項１０で定義される式ＸＩＩの化合物、請求項１１で定義される式ＸＩＩＩ〜ＸＶの化合物、請求項１２で定義される式ＸＸＩａおよびＸＸＩＩａの化合物、および請求項１４で定義される式ＸＸＶＩＩの化合物から成る群より選択される１種類以上の化合物と、
更なる液晶化合物および／または添加剤と
を混合する液晶媒体の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は−Ｏ−ＣＨ＝ＣＦ２末端基を有する１種類以上の化合物を含む液晶媒体（ＬＣ媒体）、この型の新規な化合物、これの調製方法、電気光学的目的のためのそのＬＣ媒体および化合物の使用、およびそのようなＬＣ媒体および化合物を備えるＬＣディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は、印加電圧によって物質の光学的性質を変化させることができるため、主にディスプレイ装置の中の誘電体として使用される。液晶に基づいた電気光学的装置は、当業者に極めて公知であり、種々の効果に基づくことができる。そのような装置の例として、動的散乱を有するセル、ＤＡＰ（整列相の変形：Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｐｈａｓｅｓ）セル、ゲスト／ホストセル、捩れネマチック構造を有するＴＮセル、ＳＴＮ（スーパーツイストネマチック）セル、ＳＢＥ（超複屈折効果：Ｓｕｐｅｒｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ  Ｅｆｆｅｃｔ）セルおよびＯＭＩ（光学モード干渉：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）セルが挙げられる。最も一般的なディスプレイ装置は、Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ効果に基づく、ツイストネマチック構造を有する。加えて、例えばＩＰＳ（面内スイッチング：Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）セルのような基体および液晶面に平行な電場で動作するセルもある。現在のところ商業的には、特に、ＴＮ、ＳＴＮおよびＩＰＳセルが本発明の媒体を応用するにおいて興味ある分野である。
【０００３】
液晶材料としては、良好な化学的および熱的安定性を有すると共に、電場と電磁線放射に対しても優れた安定性を有することが必要である。さらに、液晶材料は低粘度であり、セル中で、アドレス時間が短く、閾電圧が低くおよびコントラストが高いものでなければならない。
【０００４】
さらに、液晶材料は、通常の動作温度において、即ち、室温以上または室温以下の出来る限り広い範囲において、適切な中間相、例えば前述のセル用のネマチックまたはコレステリック中間相を有していなければならない。液晶は通常、複数成分の混合物として使用されるため、成分が互いに容易に混和することも重要である。さらに導電性、誘電異方性および光学異方性のような特性は、セルの型および用途分野に応じて、種々の要求を満足しなければならない。 例えば、ツイストネマチック構造を有するセル用の材料は、正の誘電異方性および低い導電率を有していなければならない。
【０００５】
例えば、個々のピクセルのスイッチングのために集積非線形素子を有するマトリックス型液晶ディスプレイ（ＭＬＣディスプレイ）については、大きな正の誘電異方性、広いネマチック相、比較的小さな複屈折率、非常に高い比抵抗、優れたＵＶおよび温度安定性、および低い蒸気圧を有する媒体が望まれる。
【０００６】
この型のマトリックス型液晶ディスプレイは公知である。個々のピクセルのそれぞれのスイッチングに使用することができる非線形素子の例は、アクティブ素子（つまりトランジスター）である。そして使用される用語「アクティブマトリックス」は、２つの区別される型に分けられる。
【０００７】
１．基板としてのシリコンウエハー上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、金属酸化物半導体）または他のダイオード。
【０００８】
２．基板としてのガラス板上の薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）。
【０００９】
基板材料として単結晶シリコンを使用すると、色々な部品ディスプレイのモジュール組み立て品の場合であっても接続部での問題が生じるため、ディスプレイの大きさが制限される。
【００１０】
好適であってより有望な第２の型の場合には、ＴＮ効果が通常、電気光学的効果として使用される。区別される２つの技術がある。即ち、例えばＣｄＳｅのように化合物半導体を含むＴＦＴと、多結晶またはアモルファスシリコンに基づいたＴＦＴとである。後者の技術について、世界的に集中した研究がなされている。
【００１１】
ＴＦＴマトリックスは、ディスプレイの１つのガラス板の内面に形成され、もう一方のガラス板は、内面に透明な対向電極を有する。ピクセル電極の大きさと比較して、ＴＦＴは非常に小さく、事実上、画像に対する悪影響はない。この技術は、フルカラー対応のディスプレイにも適用できる。このディスプレイでは、フィルター素子がスイッチング可能なピクセルの各々に対向するように、赤、緑および青フィルターのモザイクが配置される。
【００１２】
ＴＦＴディスプレイは、通常、透過光に対して直交した偏光板を備えたＴＮセルを作動させ、バックライトで照らされる。
【００１３】
ここで用語「ＭＬＣディスプレイ」は、集積非線形素子を備えた全てのマトリックスディスプレイも含む。即ち、アクティブマトリックスに加えて、バリスターまたはダイオード（ＭＩＭ、即ち、ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｍｅｔａｌ）のような受動型素子を備えたディスプレイも含む。
【００１４】
この型のＭＬＣディスプレイは、特にテレビ用途（例えばポケットテレビ）、またはコンピュータ用（ラップトップ）および自動車または航空機内で使用される高度情報表示装置用途に適している。コントラストの角度依存性と応答時間の問題に加えて、ＭＬＣディスプレイにおいては、液晶混合物の比抵抗が十分に高くないことに起因する問題がある［ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ．  Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁（非特許文献１）およびＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ．  Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁（非特許文献２）参照］。抵抗の低下に伴い、ＭＬＣディスプレイのコントラストが劣化し、また、残像消去の問題も生じ得る。液晶混合物の比抵抗は、ディスプレイの内部表面との相互作用のために、一般に、ＭＬＣディスプレイの寿命に全体に渡って低下するので、許容される耐用年数を得るためには、高い（初期）抵抗を有することが非常に重要である。特に、低電圧用混合物の場合には、高い抵抗値を達成することは従来不可能であった。さらに、温度の上昇および加熱および／またはＵＶ照射後に、比抵抗の低下が可能な限り小さいことも重要である。また、先行技術による混合物の低温特性も特に良くない。低温であっても、結晶および／またはスメクティック相が生じないことが要求され、さらに、粘性の温度依存性も可能な限り低いことが要求される。よって、先行技術のＭＬＣディスプレイは今日の必要条件を満たさない。
【００１５】
バックライトを使用する液晶ディスプレイ、即ち、透過型および必要により半透過型動作に加えて、反射型液晶ディスプレイも特に興味をもたれている。これらの反射型液晶ディスプレイは情報表示装置のために周囲光を使用する。そのため、対応する大きさおよび解像度を有するバックライト液晶ディスプレイより、消費エネルギーが著しく少ない。ＴＮ効果は非常によいコントラストによって特徴付けられるので、このタイプの反射ディスプレイは、明るい周囲状況下で容易に読むことができる。これは、例えば時計およびポケット計算機に使用されているような単純な反射ＴＮディスプレイとしてすでに知られている。しかしながら、この原理はまた、例えばＴＦＴディスプレイのように高品質およびより高解像度のアクティブマトリックス駆動ディスプレイに適用することができる。ここで、通常慣用型である透過ＴＦＴ−ＴＮディスプレイで既に使用されるように、低複屈折率（Δｎ）の液晶を使用することが、低い光学遅延（ｄ・Δｎ）を達成するために必要である。この低い光学遅延により、通常は、コントラストの視野角依存性が許容できる程度に低くなる（特許文献１：独国特許第３０２２８１８号明細書参照）。反射ディスプレイでは、光が通過する有効な層の厚さは、同じ層厚を有する透過ディスプレイに比べて反射ディスプレイでは約２倍になるので、低複屈折率の液晶の使用は、透過ディスプレイよりもさらに重要である。
【００１６】
テレビおよびビデオに応用するために、応答時間が短いディスプレイが必要である。そのような短い応答時間は、特に低い値の粘度、特に回転粘度γ１を有する液晶媒体を使用することで達成できる。しかしながら、希釈剤は一般に透明点を低下させ、よって媒体の動作温度範囲が減少する。
【００１７】
したがって、非常に高い比抵抗を有すると同時に、広い動作温度範囲、低温でも短い応答時間および低い閾電圧を有しており、これらの不都合を有していないか、有していたとしてもより少ない程度であるＭＬＣディスプレイが引き続き強く要求されている。
【００１８】
ＴＮ（Ｓｃｈａｄｔ−Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）セルでは、セル中で次の利点を容易にする媒体が望まれる：
−拡大されたネマチック相範囲（特に、低い温度までの）、
−極度に低い温度でのスイッチ能力（屋外用途、自動車、航空電子工学）、
−紫外線照射に対する増大された抵抗（より長い寿命）、
−低い閾電圧。
【００１９】
先行技術から入手可能な媒体では、これらの利点を、同時に他のパラメーターを保持しながら達成することはできない。
【００２０】
スーパーツイスト型（ＳＴＮ）セルの場合には、より大きな時分割駆動および／またはより低い閾電圧および／またはより広いネマチック相範囲（特に、低温において）を可能にする媒体が望まれる。この目的のために、利用可能なパラメーターの範囲（透明点、スメクティック−ネマチックの相転移または融点、粘度、誘電パラメーター、弾性パラメーター）を一層広げることが、至急望まれている。
【００２１】
特に、ビデオおよびビデオ用途（例えば、ＬＣＤ  ＴＶ、モニター、ＰＤＡ、ノート型パソコン、ゲーム器コンソール）用のＬＣディスプレイの場合、応答時間が著しく短縮されていることが望まれる。したがっで、応答時間の短縮を容易にし、同時に例えば透明点、誘電異方性Δεまたは複屈折ΔｎなどのＬＣ媒体の他の特性を損なうことないＬＣ媒体用の化合物に対する要求がある。特に、この目的には低い回転粘度が望ましい。
【特許文献１】独国特許第３０２２８１８号明細書
【非特許文献１】ＴＯＧＡＳＨＩ，Ｓ．、ＳＥＫＩＧＵＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．、ＹＡＭＡＭＯＴＯ，Ｅ．、ＳＯＲＩＭＡＣＨＩ，Ｋ．、ＴＡＪＩＭＡ，Ｅ．、ＷＡＴＡＮＡＢＥ，Ｈ．およびＳＨＩＭＩＺＵ，Ｈ．、「Ｍａｔｒｉｘ  ＬＣＤ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｂｙ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓｔａｇｅ  Ｄｉｏｄｅ  Ｒｉｎｇｓ」、Ｐｒｏｃ．  Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第Ａ２１０−２８８号、第１４１ｆｆ頁
【非特許文献２】ＳＴＲＯＭＥＲ，Ｍ．、「Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、Ｐｒｏｃ．  Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ、（パリ）、１９８４年９月、第８４巻、第１４５ｆｆ頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、特にこの型のＭＬＣ、ＴＮまたはＳＴＮまたはＩＰＳディスプレイ用で、上で示される望ましい特性を有し、上記の不具合を示さないか、示しても低減されている媒体を提供する目的に基づいている。特に、ＬＣ媒体は、速い応答時間および低い回転粘度と同時に高い誘電異方性を有していなければならない。加えて、ＬＣ媒体は、高い透明点、広いネマチック相範囲および低い閾電圧を有していなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
ここで、この目的は、−Ｏ−ＣＨ＝ＣＦ２末端基を有する式Ｉの１種類以上の化合物を含むＬＣ媒体を使用することで、達成できることが見出された。式Ｉの化合物により、上で示される望ましい特性を有するＬＣ媒体が結果として得られる。
【００２４】
本発明は、式Ｉの１種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体に関する。
【００２５】
【化１】
0005615485.tif 000002
式中、
Ｒ０は、炭素数１〜１５のアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基の１個以上のＣＨ２基は、それぞれ互いに独立に、酸素原子が互いに直接結合しないようにして、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、
【００２６】
【化２】
0005615485.tif 000003
−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−または−Ｏ−ＣＯ−で置き換えられていてもよく、式中加えて、１個以上の水素原子はハロゲンで置き換えられていてもよく、
Ｌ１は、ＨまたはＦを表し、
ｎは、１または２を表し、および
【００２７】
【化３】
0005615485.tif 000004
を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明は、更に、電子および電気光学的装置中、特にＬＣディスプレイ中における本発明のＬＣ媒体の使用に関する。
【００２９】
本発明は、更に、電気光学的ディスプレイ、特に本発明のＬＣ媒体を備えるＬＣディスプレイ、特にＭＬＣ、ＴＮ、ＳＴＮまたはＩＰＳディスプレイに関する。
【００３０】
驚くべきことに、式Ｉの化合物を１種類以上含むＬＣ媒体は低い回転粘度γ１および高い正の誘電異方性を同時に有し、および速い応答時間、高い弾性定数Ｋ１１、Ｋ２２およびＫ３３、低い閾電圧、高い透明点および広いネマチック相範囲を有することが見出された。
【００３１】
式Ｉの化合物は、広範囲の用途分野を有する。置換基の選択に応じて、これらの化合物は、液晶媒体を主に構成する基礎材料となり得るが、例えば、この型の誘電体の誘電的および／または光学的異方性を修正したり、および／またはそれの閾電圧および／または粘度を最適なものとするために、他に分類される化合物からの液晶基礎材料を式Ｉの化合物に加えることもできる。
【００３２】
Ｌ１がＦを表す式Ｉの化合物が特に好ましい。
【００３３】
更に、Ｒ０が炭素数１〜８の直鎖状アルキルまたはアルコキシ基または炭素数２〜７の直鎖状アルケニルまたはアルケニルオキシを表す式Ｉの化合物が好ましい。
【００３４】
更に、環Ａがシクロヘキシル環を表さない場合、環Ｂも同様にシクロヘキシル環を表さない式Ｉの化合物、および／または
【００３５】
【化４】
0005615485.tif 000005
式Ｉの化合物が好ましい。
【００３６】
更に式Ｉ好ましい化合物は、以下の式から選択されるものである。
【００３７】
【化５．１】
0005615485.tif 000006
【００３８】
【化５．２】
0005615485.tif 000007
【００３９】
【化５．３】
0005615485.tif 000008
【００４０】
【化５．４】
0005615485.tif 000009
【００４１】
【化５．５】
0005615485.tif 000010
【００４２】
式中、Ｒ０およびＬ１は上で示される意味を有し、Ｌ１は好ましくはＦを表し、Ｒ０は好ましくは炭素数１、２、３、４、５、６、７または８の直鎖状アルキル基を表す。
【００４３】
上および下において式中のＲ０がアルキル基および／またはアルコキシ基を表している場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２、３、４、５、６または７個の炭素原子を有しており、従って、好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシであり、さらに、メチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシを表す。
【００４４】
オキサアルキルは、好ましくは、直鎖の２−オキサプロピル（即ちメトキシメチル）、２−（即ちエトキシメチル）または３−オキサブチル（即ちメトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニル、２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【００４５】
Ｒ０がアルキル基を表し、１個のＣＨ２基が−ＣＨ＝ＣＨ−基で置き換えられている場合、これは直鎖状または分岐状のいずれでも構わない。好ましくは、直鎖状で、２〜１０個の炭素原子を有している。従って、特に、ビニル、プロパ−１−または−２−エニル、ブタ−１−、−２−または−３−エニル、ペンタ−１−、−２−、−３−または−４−エニル、ヘキサ−１−、−２−、−３−、−４−または−５−エニル、ヘプタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−または−６−エニル、オクタ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−または−７−エニル、ノナ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−または−８−エニル、デカ−１−、−２−、−３−、−４−、−５−、−６−、−７−、−８−または−９−エニルを表す。これらの基は、１ハロゲン化または多ハロゲン化されていてもよい。
【００４６】
Ｒ０がアルキルまたはアルケニル基を表し、それがハロゲンによって少なくとも１置換されている場合、この基は好ましくは直鎖であり、ハロゲンは好ましくはＦまたはＣｌである。多置換の場合、ハロゲンは好ましくはＦである。得られる基は、ペルフルオロ化された基も含む。１置換の場合、フッ素または塩素置換は何れの所望の箇所でも構わないが、好ましくはω位である。
【００４７】
本発明は、更に、
Ｒ０、Ｌ１、ｎ、ＡおよびＢは、上で示される意味を有し、および
【００４８】
【化６】
0005615485.tif 000011
および／または、ｎが、２である式Ｉの化合物に関する。
【００４９】
特に好ましくは、
【００５０】
【化７】
0005615485.tif 000012
化合物であり、特にその中でＬ１が同時にＦを表すものである。
【００５１】
更に、ｎが２である化合物が好ましい。
【００５２】
更に、サブ式Ｉ３〜Ｉ３１の化合物が好ましい。
【００５３】
本発明は、更に、式Ｉの化合物の調製方法、電子および電気光学的装置、特にＬＣディスプレイにおけるそれの使用、および同化合物を備えるＬＣディスプレイに関する。
【００５４】
式Ｉの化合物は、純粋な状態で無色であり、電気光学的な使用のために好ましい温度範囲で液晶中間相を形成する。これらの化合物は、化学的に、熱的に、および光に対して安定である。
【００５５】
式Ｉの化合物は、文献（例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ編、Ｍｅｔｈｏｄｅｎ  ｄｅｒ  ｏｒｇａｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ［Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ］、Ｇｅｏｒｇ−Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ市のような標準的な著作）に記載されるようなそれ自身は公知の方法により、正確には公知のその反応に適する反応条件により調製される。ここで、それ自身は公知で、ここで更に非常に詳細には述べていない変法も利用できる。環ＡおよびＢがフェニルまたはシクロヘキシルを表す式Ｉの化合物の合成については、例えばＷＯ１９９２／２１７３４Ａ１に記載されている。フッ素化されたフェニル環ＡおよびＢを含む式Ｉの化合物は文献より既知の方法、特に下の反応スキーム１によるかそれに類似して調製することができる（式中、ＸはＨまたはＦを表し、Ｒは、式ＩのＲ０またはＲ０−Ａ−を表す）。
【００５６】
【化８】
0005615485.tif 000013
【００５７】
本発明のＬＣ媒体の特に好ましい実施形態を下に示す。
【００５８】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの１種類以上の化合物を更に含む。
【００５９】
【化９】
0005615485.tif 000014
式中、
環Ｃは、１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンを表し、
ａは、０または１であり、
Ｒ３は、炭素数２〜９のアルケニル基を表し、および
Ｒ４は式Ｉ中のＲ０について示される意味の１つを有し、好ましくは炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数２〜９のアルケニル基を表す。
【００６０】
−式ＩＩの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【００６１】
【化１０．１】
0005615485.tif 000015
【００６２】
【化１０．２】
0005615485.tif 000016
式中、Ｒ３ａおよびＲ４ａは、それぞれ互いに独立に、Ｈ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５またはＣ３Ｈ７を表し、およびａｌｋｙｌは、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基を表す。特に好ましくは、式ＩＩａおよびＩＩｆの化合物、その中で特に式中Ｒ３ａがＨまたはＣＨ３を表すもの、および式ＩＩｃの化合物、その中で特に式中Ｒ３ａおよびＲ４ａがＨ、ＣＨ３またはＣ２Ｈ５を表すものである。
【００６３】
−式ＩＩＩの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【００６４】
【化１１】
0005615485.tif 000017
【００６５】
式中、ａｌｋｙｌおよびＲ３ａは上で示される意味を有し、Ｒ３ａは好ましくはＨまたはＣＨ３を表す。式ＩＩＩｂの化合物が特に好ましい。
【００６６】
−媒体は、以下の式から選択される１種類以上の化合物を更に含む。
【００６７】
【化１２】
0005615485.tif 000018
式中、Ｒ０は式Ｉで示される意味を有し、
Ｙ１〜４は、それぞれ互いに独立に、ＨまたはＦを表し、
Ｘ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＳＦ５、ＳＣＮ、ＮＣＳ、炭素数６までのハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Ｚ０は、−Ｃ２Ｈ４−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ２Ｆ４−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ２Ｏ−または−ＯＣＦ２−を表し、式ＶおよびＶＩ中では単結合も表し、および
ｒは、０または１を表す。
【００６８】
−式ＩＶの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【００６９】
【化１３】
0005615485.tif 000019
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【００７０】
−媒体はＺ０が単結合を表す式Ｖの１種類以上の化合物を含み、特に好ましくは以下の式から選択されるものである。
【００７１】
【化１４．１】
0005615485.tif 000020
【００７２】
【化１４．２】
0005615485.tif 000021
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【００７３】
−媒体はＺ０が−ＣＯＯ−を表す式Ｖの１種類以上の化合物を含み、特に好ましくは以下の式から選択されるものである。
【００７４】
【化１５．１】
0005615485.tif 000022
【００７５】
【化１５．２】
0005615485.tif 000023
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【００７６】
−媒体は、式ＶＩ−１の１種類以上の化合物を含む。
【００７７】
【化１６】
0005615485.tif 000024
特に好ましくは、以下の式から選択されるものである。
【００７８】
【化１７】
0005615485.tif 000025
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【００７９】
−媒体は、式ＶＩ−２の１種類以上の化合物を含む。
【００８０】
【化１８】
0005615485.tif 000026
特に好ましくは、以下の式から選択されるものである。
【００８１】
【化１９．１】
0005615485.tif 000027
【００８２】
【化１９．２】
0005615485.tif 000028
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【００８３】
−媒体はＺ０が−ＣＦ２Ｏ−を表す式ＶＩＩの１種類以上の化合物を含み、特に好ましくは以下の式から選択されるものである。
【００８４】
【化２０】
0005615485.tif 000029
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８５】
−媒体はＺ０が−ＣＯＯ−を表す式ＶＩＩの１種類以上の化合物を含み、特に好ましくは以下の式から選択されるものである。
【００８６】
【化２１】
0005615485.tif 000030
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【００８７】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【００８８】
【化２２】
0005615485.tif 000031
式中、
Ｒ０、Ｘ０、Ｙ１およびＹ２は、上で示される意味を有し、および
【００８９】
【化２３】
0005615485.tif 000032
を表し、
ただし、環ＤおよびＥは同時にはシクロヘキシレンを表さない。
【００９０】
−式ＩＸの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【００９１】
【化２４】
0005615485.tif 000033
式中、Ｒ０、Ｙ１およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。式ＩＸａの化合物が特に好ましい。
【００９２】
−媒体は、以下の式から選択される１種類以上の化合物を更に含む。
【００９３】
【化２５】
0005615485.tif 000034
式中、
Ｒ０、Ｘ０およびＹ１〜４は、式Ｉで示される意味を有し、および
【００９４】
【化２６】
0005615485.tif 000035
を表す。
【００９５】
−式ＸおよびＸＩの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【００９６】
【化２７．１】
0005615485.tif 000036
【００９７】
【化２７．２】
0005615485.tif 000037
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。Ｙ１がＦを表し、Ｙ２がＨまたはＦ、好ましくはＦを表す化合物が特に好ましい。
【００９８】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【００９９】
【化２８】
0005615485.tif 000038
式中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ互いに独立に、炭素数９までのｎ−アルキル基、アルコキシ基、オキサアルキル基、フルオロアルキル基またはアルケニル基を表し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｙ１はＨまたはＦを表す。
【０１００】
−媒体は、以下の式から選択される１種類以上の化合物を更に含む。
【０１０１】
【化２９】
0005615485.tif 000039
式中、Ｒ０、Ｘ０、Ｙ１およびＹ２は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＣｌを表す。
【０１０２】
−式ＸＩＩＩ、ＸＩＶおよびＸＶの化合物は、好ましくは以下の式から選択される。
【０１０３】
【化３０】
0005615485.tif 000040
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＣｌを表す。
【０１０４】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【０１０５】
【化３１】
0005615485.tif 000041
式中、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有し、Ｙ１およびＹ２は同時にはＨを表さない。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＣｌを表す。以下の式の化合物が、特に好ましい。
【０１０６】
【化３２】
0005615485.tif 000042
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＣｌを表す。
【０１０７】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【０１０８】
【化３３】
0005615485.tif 000043
式中、Ｙ１、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有する。Ｒ１およびＲ２は、好ましくは、それぞれ互いに独立に炭素数１〜８のアルキル基を表す。
【０１０９】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【０１１０】
【化３４】
0005615485.tif 000044
式中、Ｘ０およびＹ１は上で示される意味を有し、ａｌｋｅｎｙｌは炭素数２〜７のアルケニル基を表す。以下の式の化合物が、特に好ましい。
【０１１１】
【化３５】
0005615485.tif 000045
式中、Ｒ３ａは上で示される意味を有し、好ましくはＨを表す。
【０１１２】
−媒体は、以下の式から選択させる１種類以上の化合物を更に含む。
【０１１３】
【化３６】
0005615485.tif 000046
式中、Ｙ１〜４、Ｒ０およびＸ０は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味の１つを有する。Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＯＣＦ３またはＯＣＨＦ２であり、Ｒ０は、好ましくは、それぞれ炭素数８までのアルキル基、アルコキシ基、オキサアルキル基、フルオロアルキル基またはアルケニル基を表す。
【０１１４】
−式ＸＸＩの化合物は、好ましくは、以下の式から選択される。
【０１１５】
【化３７】
0005615485.tif 000047
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８までのアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【０１１６】
−式ＸＸＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式から選択される。
【０１１７】
【化３８】
0005615485.tif 000048
式中、Ｒ０およびＸ０は、上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８までのアルキル基を表し、Ｘ０はＦまたはＯＣＦ３を表す。
【０１１８】
−媒体は、以下の式から選択される１種類以上の化合物を更に含む。
【０１１９】
【化３９】
0005615485.tif 000049
式中、Ｒ１およびＲ２は上で示される意味を有し、好ましくは、炭素数１〜８までのアルキル基またはアルコキシ基を表す。
【０１２０】
−媒体は、以下の式の１種類以上の化合物を更に含む。
【０１２１】
【化４０】
0005615485.tif 000050
式中、環Ｄ、環Ｅ、Ｒ０、Ｘ０およびＹ１、Ｙ２は上で示される意味を有し、ただし、環Ｄおよび環Ｅは、同時にはシクロヘキシレンを表さない。
【０１２２】
−式ＸＸＶＩＩの化合物は、好ましくは、以下の式から選択される。
【０１２３】
【化４１】
0005615485.tif 000051
式中、Ｒ０およびＸ０は上で示される意味を有する。好ましくは、Ｒ０は炭素数１〜８のアルキル基を表し、Ｘ０はＦを表す。
【０１２４】
【化４２】
0005615485.tif 000052
は、好ましくは、
【０１２５】
【化４３．１】
0005615485.tif 000053
【０１２６】
【化４３．２】
0005615485.tif 000054
である。
【０１２７】
−Ｒ０は、炭素数２〜７の直鎖状アルキルまたはアルケニルである。
【０１２８】
−Ｘ０は、Ｆである。
【０１２９】
−媒体は、式Ｉの１種類、２種類、３種類、４種類または５種類の化合物を含む。
【０１３０】
−媒体は、式Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、Ｖ、ＶＩ−２、ＶＩＩ、ＸＩ、ＸＩＩ、ＸＩＶ、ＸＶ、ＸＸＩ、ＸＸＩＩおよびＸＸＶＩＩから選ばれる化合物を含む。
【０１３１】
−媒体は、式Ｉの化合物を１〜５５質量％、好ましくは３〜４５質量％含む。
【０１３２】
−混合物全体における式ＩＩ〜ＸＸＶＩＩの化合物の割合は、２０〜９９質量％である。
【０１３３】
−媒体は、式ＩＩおよび／またはＩＩＩの化合物を５〜５０質量％、特に好ましくは１０〜４０質量％含む。
【０１３４】
−媒体は、式ＶＩ−２の化合物を５〜３０質量％、特に好ましくは８〜２５質量％含む。
【０１３５】
−媒体は、式ＶＩＩの化合物を５〜４０質量％、特に好ましくは８〜３０質量％含む。
【０１３６】
−媒体は、式ＸＩの化合物を３〜３５質量％、特に好ましくは５〜２０質量％含む。
【０１３７】
−媒体は、式ＸＩＶの化合物を２〜２５質量％、特に好ましくは３〜１５質量％含む。
【０１３８】
−媒体は、式ＸＶの化合物を１〜１５質量％、特に好ましくは２〜１０質量％含む。
【０１３９】
−媒体は、式ＸＸＩおよび／またはＸＸＩＩの化合物を３〜３０質量％、特に好ましくは６〜２０質量％含む。
【０１４０】
−媒体は、式ＸＸＶＩＩの化合物を１〜２５質量％、特に好ましくは２〜２０質量％含む。
【０１４１】
たとえ比較的少ない量であっても式Ｉの化合物を、従来の液晶材料、しかしながら特に式ＩＩ〜ＸＸＶＩＩの１種類以上の化合物と混合することにより、結果として光安定性が著しく増加し複屈折率の値が低くなり、同時に広い範囲でのネマチック相および低いスメクチック−ネマチック転移温度が観測され、貯蔵寿命が改良されることが判明した。同時に、混合物は、非常に低い閾電圧およびＵＶに曝露した際に非常に優れるＶＨＲの値を示す。
【０１４２】
用語「アルキル（ａｌｋｙｌ）」または「アルキル＊（ａｌｋｙｌ＊）」は、１〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルキル基を網羅し、特にメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルおよびヘプチルの直鎖基である。１〜６個の炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１４３】
用語「アルケニル（ａｌｋｅｎｙｌ）」は、２〜７個の炭素原子を有する直鎖および分岐のアルケニル基を網羅し、特に直鎖基である。とりわけ好ましいアルケニル基は、Ｃ２−Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４−Ｃ７−３Ｅ−アルケニル、Ｃ５−Ｃ７−４−アルケニル、Ｃ６−Ｃ７−５−アルケニルおよびＣ７−６−アルケニル、特にＣ２−Ｃ７−１Ｅ−アルケニル、Ｃ４−Ｃ７−３Ｅ−アルケニルおよびＣ５−Ｃ７−４−アルケニルである。特に好ましいアルケニル基の例としては、ビニル、１Ｅ−プロペニル、１Ｅ−ブテニル、１Ｅ−ペンテニル、１Ｅ−ヘキセニル、１Ｅ−ヘプテニル、３−ブテニル、３Ｅ−ペンテニル、３Ｅ−ヘキセニル、３Ｅ−ヘプテニル、４−ペンテニル、４Ｚ−ヘキセニル、４Ｅ−ヘキセニル、４Ｚ−ヘプテニル、５−ヘキセニル、６−ヘプテニル等を挙げることができる。５個までの炭素原子を有する基が一般に好ましい。
【０１４４】
用語「フルオロアルキル（ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ）」は、好ましくは、末端にフッ素を有する直鎖基、即ち、フルオロメチル、２−フルオロエチル、３−フルオロプロピル、４−フルオロブチル、５−フルオロペンチル、６−フルオロヘキシルおよび７−フルオロヘプチルを網羅する。しかしながら、フッ素の他の置換位置を除外するものではない。
【０１４５】
用語「オキサアルキル（ｏｘａａｌｋｙｌ）」または「アルコキシ（ａｌｋｏｘｙ）」は、好ましくは、式ＣｎＨ２ｎ＋１−Ｏ−（ＣＨ２）ｍの直鎖基を網羅する。但し、ｎおよびｍは、それぞれ互いに独立に、１〜６で、ｍは０も表す場合がある。好ましくは、ｎは１でｍは１〜６であるか、ｍが０でｎが１〜３である。
【０１４６】
上および下の式において、Ｘ０は、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数１、２または３のアルキルまたはアルコキシ、１フッ素化または多フッ素化された炭素数２または３のアルケニルである。Ｘ０は、特に好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＦ３、ＯＣＦＨＣＨＦ２、ＯＣＦＨＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＨ３、ＯＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２Ｆ、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦＨＣＦ２ＣＨＦ２、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ３、ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＣｌＦ２、ＯＣＣｌＦＣＦ２ＣＦ３またはＣＨ＝ＣＦ２であり、非常に好ましくはＦ、ＣｌまたはＯＣＦ３である。
【０１４７】
Ｒ０およびＸ０の意味を適切に選択することにより、アドレス時間、閾電圧、透過特性曲線の急峻性などを所望の様式に修正することができる。例えば、１Ｅ−アルケニル基、３Ｅ−アルケニル基、２Ｅ−アルケニルオキシ基などを使用すると、アルキルまたはアルコキシ基と比較して、一般により短いアドレス時間、ネマチック性向の改善、および弾性定数ｋ３３（ベンド）とｋ１１（スプレイ）のより高い比率を達成することができる。４−アルケニル基、３−アルケニル基などは、アルキルおよびアルコキシ基と比較して、一般に低い閾電圧およびより低いｋ３３／ｋ１１値を与える。本発明の混合物は高いｋ１値で特に特徴付けられ、よって、先行技術の混合物より極めて速い応答時間を有する。
【０１４８】
上述の式の化合物の最適な混合比は、所望の特性、上述の式の成分の選択、および存在する場合もある他の成分の選択に、実質上依存する。
【０１４９】
上で示される範囲内での適切な混合比は、場合ごとに容易に決めることができる。
【０１５０】
本発明の混合物中の上述の式の化合物の総量は、決定的なものではない。したがって、混合物は、様々な特性の最適化のために、さらに１種類以上の更なる成分を含むことができる。しかしながら、上述の化合物の総量が多くなるほど、混合物の特性の好ましい改良の観測される効果は、一般に大きくなる。
【０１５１】
特に好ましい実施形態において、本発明の媒体は、Ｘ０が、Ｆ、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣＦ＝ＣＦ２またはＯＣＦ２−ＣＦ２Ｈである式ＩＶ〜ＶＩＩＩの化合物を含む。式Ｉの化合物との好ましい相乗効果により、特に有利な特性が得られる。特に、式Ｉ、ＶおよびＶＩの化合物を含む混合物は、閾電圧が低いことで特徴付けられる。
【０１５２】
本発明の媒体で使用できる上述の式およびそれのサブ式のそれぞれの化合物は公知であるか、公知の化合物に類似して調製できる。
【０１５３】
本発明は、また、この型の液晶媒体を含む例えばＴＮ、ＳＴＮ、ＩＰＳまたはＭＬＣディスプレイのような電気光学的ディスプレイに関し、外枠と共にセルを構成する２枚の平行な外板、各ピクセルをスイッチングするための外板上の集積非線形素子、およびセル中に配置されて正の誘電異方性および高い比抵抗を有するネマチック液晶混合物を備え、およびこれらの媒体を電気光学的目的のために使用することに関する。
【０１５４】
本発明の液晶混合物により、利用できるパラメータの範囲を著しく広げることができる。透明点、低温における粘度、熱的およびＵＶ安定性および高い光学異方性の組み合わせを実現できることは、先行技術による従来の材料より極めて優れている。
【０１５５】
本発明の混合物は、例えばＰＤＡ、ノート型パソコン、ＬＣＤ、テレビおよびモニターのような携帯用の分野およびΔｎの高いＴＦＴ分野に特に好適である。
【０１５６】
本発明の液晶混合物は、好ましくは−２０℃まで、特に好ましくは−３０℃まで、非常に特に好ましくは−４０℃までネマチック相を有し、好ましくは６０℃以上、特に好ましくは６５℃以上、非常に特に好ましくは７０℃以上の透明点を有する。
【０１５７】
回転粘度γ１は、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以下、特に好ましくは９０ｍＰａ・ｓ以下である。このため速い応答時間を有するＭＬＣディスプレイを達成できる。
【０１５８】
本発明の液晶混合物の誘電異方性Δεは、好ましくは＋１．５以上、特に好ましくは＋３以上である。加えて、混合物は低い動作電圧で特徴付けられる。本発明の液晶混合物の閾電圧は、好ましくは２．０Ｖ以下である。
【０１５９】
本発明の液晶混合物の複屈折率Δｎは、好ましくは０．０７以上、特に好ましくは０．０８以上である。
【０１６０】
本発明の液晶混合物のネマチック相の範囲は、好ましくは少なくとも９０℃の幅であり、特には少なくとも１００℃である。この範囲は、好ましくは、少なくとも−２５℃から＋７０℃に及んでいる。
【０１６１】
言うまでもなく、本発明による混合物の成分を適切に選択することにより、他の有利な性質を保持しながら、より高い閾電圧においてより高い透明点（例えば１００℃を超え）を達成できるか、またはより低い閾電圧においてより低い透明点を達成することも可能である。粘度の対応する上昇を僅かにとどめながら、より高いΔεと従ってより低い閾電圧を達成することも同様に可能である。本発明のＭＬＣディスプレイは、好ましくは、グーチ・タリーの第１次透過極小で動作させることが好ましい（Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．、１９７４年、第１０巻、第２〜４頁；Ｃ．Ｈ．ＧｏｏｃｈおよびＨ．Ａ．Ｔａｒｒｙ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９７５年、第８巻、第１５７５〜１５８４頁）。ただし、例えば特性線の高い急峻性およびコントラストの低視野角依存性（独国特許第３０２２８１８号明細書）のような特に好ましい電気光学的特性に加え、第２次極小で類似するディスプレイと同じ閾電圧において、より小さな誘電異方性でも十分である。これにより、第１次極小で本発明の混合物を使用することにより、シアノ化合物を含む混合物の場合に比べ、極めて高い比抵抗値を達成することができる。個々の成分とその質量比を適切に選択することにより、当業者は簡単な日常的方法によりＭＬＣディスプレイのあらかじめ指定された層の厚さに必要な複屈折率を設定することができる。
【０１６２】
電圧保持率（ＨＲ）を測定［Ｓ．Ｍａｔｓｕｍｏｔｏら、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３２０頁；Ｋ．Ｎｉｗａら、Ｐｒｏｃ．ＳＩＤ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、サンフランシスコ、１９８４年６月、第３０４頁、；Ｇ．Ｗｅｂｅｒら、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ、１９８９年、第５巻、第１３８１頁］した結果、
【０１６３】
【化４４】
0005615485.tif 000055
のシアノフェニルシクロヘキサン類、または以下の式
【０１６４】
【化４５】
0005615485.tif 000056
のエステル類を式Ｉの化合物の代わりに含み本発明と類似した混合物に比べて、式Ｉの化合物を含む本発明の混合物の方が、ＵＶの曝露によるＨＲの低下が著しく小さいことが示された。
【０１６５】
本発明の混合物の光安定性およびＵＶ安定性は極めて優れている。即ち、これらの混合物は、光またはＵＶに暴露されてもＨＲの低下が著しく小さい。混合物中の式Ｉの化合物の割合が低い（１０質量％未満）場合においても、先行技術による混合物と比較して、６％以上もＨＲが増加する。
【０１６６】
偏光板、電極基板および表面処理された電極からの本発明のＭＬＣディスプレイの構成は、この型のディスプレイの普通の構成に対応する。「普通の構成」という用語は、ここでは広い意味で用いられ、ＭＬＣディスプレイに関する全ての誘導および変形を網羅し、特に多結晶シリコンＴＦＴまたはＭＩＭに基づくマトリックスディスプレイ素子を含む。
【０１６７】
しかしながら、本発明のディスプレイと従来の捩れネマチックセルに基づくディスプレイとの大きな相違点は、液晶層の液晶パラメーターの選択にある。
【０１６８】
本発明で使用できる液晶媒体は、例えば式Ｉの１種類以上の化合物を式ＩＩ〜ＸＸＶＩＩの１種類以上の化合物または更なる液晶成分および／または添加剤と混合して、それ自体従来の方法で調製される。一般に、より少ない量で使用される成分の所望の量を、主要な組成を構成する成分中で、好ましくは加温して溶解する。さらに、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノールの有機溶媒中で液晶成分溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
【０１６９】
誘電体は、当業者に公知で文献記載の添加剤、例えば、チバ社製のＴｉｎｕｖｉｎ（登録商標）のようなＵＶ安定剤、酸化防止剤、フリーラジカル捕捉剤などのようなものをさらに含んでもよい。例えば０〜１５％の多色性色素またはキラルドーパントを加えることができる。適切な安定剤およびドーパントは以下の表Ｃおよび表Ｄに示されている。
【０１７０】
本出願および以下に示す例において、液晶化合物の構造は略号で示されており、その化学式への変換は以下の表ＡおよびＢに従って行われる。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１およびＣｍＨ２ｍ＋１は、ｎおよびｍ個の炭素原子をそれぞれ有する直鎖のアルキル基である。ｎおよびｍは整数で、好ましくは、０、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２を表す。表Ｂのコードは、それ自体で明らかである。表Ａには、親構造にかかわる略号のみが示されている。それぞれの場合において、この親構造の略号の後に、ダッシュにより分離されて、置換基Ｒ１＊、Ｒ２＊、Ｌ１＊およびＬ２＊のためのコードが続く。
【０１７１】
【表１】
0005615485.tif 000057
【０１７２】
好ましい混合物成分を、表Ａおよび表Ｂに示す。
【０１７３】
【表２】
0005615485.tif 000058
【０１７４】
【表３．１】
0005615485.tif 000059
【０１７５】
【表３．２】
0005615485.tif 000060
【０１７６】
式Ｉの化合物に加え、少なくとも１、２、３または４種類以上の表Ｂの化合物を含む液晶混合物が特に好ましい。
【０１７７】
表Ｃは、一般に本発明による混合物に添加される使用可能なドーパントを示す。混合物は、好ましくは０〜１０質量％、特には０．０１〜５質量％、特に好ましくは、０．０１〜３質量％のドーパントを含む。
【０１７８】
【表４．１】
0005615485.tif 000061
【０１７９】
【表４．２】
0005615485.tif 000062
例えば本発明の混合物に、０〜１０質量％の量で添加することができる安定剤を下に示す。
【０１８０】
【表５．１】
0005615485.tif 000063
【０１８１】
【表５．２】
0005615485.tif 000064
【０１８２】
【表５．３】
0005615485.tif 000065
【０１８３】
【表５．４】
0005615485.tif 000066
【実施例】
【０１８４】
以下の例は、制限することなく、本発明を説明するものである。
【０１８５】
上および下において、パーセンテージのデータは質量パーセントである。温度はすべて摂氏で示される。ｍ．ｐ．は融点を表わし、ｃｌ．ｐ．は透明点を表わす。さらに、Ｃは結晶状態、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクティック相、およびＩは等方相を表す。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。さらに、
−Δｎは５８９ｎｍおよび２０℃における光学異方性を表わし、
−γ１は２０℃における回転粘度（ｍＰａ・ｓ）を表わし、
−Ｖ１０は透過（基板表面に垂直な視角）が１０％となる電圧（Ｖ）を表し（閾電圧）、
−Δεは２０℃および１ｋＨｚにおける誘電異方性（Δε＝ε‖ε−ε⊥、ここでε‖は分子の長軸に平行な誘電率、ε⊥はそれに垂直な誘電率を表す）を表す。
【０１８６】
電気光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃において第１次極小（即ち、０．５μｍのｄ・Δｎ値）でＴＮセル中において測定する。光学的データは、特に別に述べない限り、２０℃で測定する。全ての物理的特性は、「メルク液晶、液晶の物理的特性」１９９７年１１月、ドイツ国メルク社にしたがって測定され、、特に別に述べない限り、２０℃の温度で行う。
【０１８７】
＜実施例１＞
化合物（１）を上に記載したようにして調製した。
【０１８８】
【化４６】
0005615485.tif 000067
相挙動：Ｃ２１Ｎ９０．４Ｉ、Δｎ＝０．１５１０、Δε＝＋１４．０。
【０１８９】
類似して、以下の化合物を調製した。
【０１９０】
Ｒ−Ａ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４−Ｏ−ＣＨ＝ＣＦ２
【０１９１】
【表６．１】
0005615485.tif 000068
【０１９２】
【表６．２】
0005615485.tif 000069
【０１９３】
【表６．３】
0005615485.tif 000070
【０１９４】
【表６．４】
0005615485.tif 000071
【０１９５】
【表６．５】
0005615485.tif 000072
【０１９６】
【表６．６】
0005615485.tif 000073
【０１９７】
【表６．７】
0005615485.tif 000074
【０１９８】
【表６．８】
0005615485.tif 000075
＜比較例１＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０１９９】
【表７】
0005615485.tif 000076
【０２００】
＜混合物例１＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２０１】
【表８】
0005615485.tif 000077
【０２０２】
比較例１と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２０３】
＜混合物例２＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２０４】
【表９】
0005615485.tif 000078
比較例１と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２０５】
＜混合物例３＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２０６】
【表１０】
0005615485.tif 000079
比較例１と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２０７】
＜混合物例４＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２０８】
【表１１】
0005615485.tif 000080
比較例１と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２０９】
＜混合物例５＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１０】
【表１２】
0005615485.tif 000081
比較例１と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度およびより高い透明点を有している。
【０２１１】
＜比較例２＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１２】
【表１３】
0005615485.tif 000082
＜混合物例６＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１３】
【表１４】
0005615485.tif 000083
比較例２と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度およびより高い複屈折を有している。
【０２１４】
＜比較例３＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１５】
【表１５】
0005615485.tif 000084
【０２１６】
＜混合物例７＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１７】
【表１６】
0005615485.tif 000085
比較例３と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２１８】
＜混合物例８＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２１９】
【表１７】
0005615485.tif 000086
比較例３と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２２０】
＜比較例４＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２２１】
【表１８】
0005615485.tif 000087
【０２２２】
＜混合物例９＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２２３】
【表１９】
0005615485.tif 000088
比較例４と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２２４】
＜混合物例１０＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２２５】
【表２０】
0005615485.tif 000089
比較例４と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２２６】
＜比較例５＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２２７】
【表２１】
0005615485.tif 000090
【０２２８】
＜混合物例１１＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２２９】
【表２２】
0005615485.tif 000091
比較例５と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２３０】
＜比較例６＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２３１】
【表２３】
0005615485.tif 000092
【０２３２】
＜混合物例１２＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２３３】
【表２４】
0005615485.tif 000093
比較例６と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２３４】
＜比較例７＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２３５】
【表２５】
0005615485.tif 000094
【０２３６】
＜混合物例１３＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２３７】
【表２６】
0005615485.tif 000095
比較例７と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度を有している。
【０２３８】
＜比較例８＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２３９】
【表２７】
0005615485.tif 000096
【０２４０】
＜混合物例１４＞
以下のようにＬＣ混合物を調合する。
【０２４１】
【表２８】
0005615485.tif 000097
比較例８と比較して、他の特性が実質的に変化することなく、この混合物はより低い粘度およびより高い透明点を有している。